(Meth) acrylatgruppen aufweisende Organosiliciumverbindungen und ein Verfahren zu ihrer Herstellung (Meth) acrylate group-containing organosilicon compounds and a process for their preparation
Die Erfindung betrifft (Meth) acrylatgruppen aufweisende The invention relates to (meth) acrylate groups
Organosiliciumverbindungen, ein einfaches Verfahren zu ihrer Herstellung über (Meth) acrylat-funktionalisierte Chlorsilane und die (Meth) acrylat- funktionalisierten Chlorsilane. Organosilicon compounds, a simple process for their preparation via (meth) acrylate-functionalized chlorosilanes and the (meth) acrylate-functionalized chlorosilanes.
(Meth) acrylatgruppen aufweisende Organosiliciumverbindungen spielen in weiten Bereichen der Technik eine wichtige Rolle. Über die (Meth) acrylatgruppen können beispielsweise Silicon- Materialien gehärtet werden. Solche Materialien werden u.a. für die Erzeugung abhäsiver Beschichtungen durch Strahlenhärtung benötigt. Die (Meth) acrylatgruppe kann außerdem mit weiteren (Meth) acrylaten beliebig copolymerisiert werden, so dass auf diese Weise neue Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften zugänglich sind. Bei allen diesen Materialien spielt die Langzeitstabilität eine wichtige Rolle. (Meth) acrylat- funktionelle Organosiliciumverbindungen sind bereits bekannt. In der Regel ist bei diesen die (Meth) acrylat- Gruppierung über einen Kohlenstoff-Spacer mit dem Siloxangerüst verknüpft. Diese Si-C-Verknüpfung wird stets über eine Organosilicon compounds containing (meth) acrylate groups play an important role in many areas of the art. For example, silicone materials can be cured via the (meth) acrylate groups. Such materials are used i.a. needed for the production of abhesive coatings by radiation curing. The (meth) acrylate group can also be copolymerized with other (meth) acrylates as desired, so that new materials with tailored properties are accessible in this way. In all of these materials, long-term stability plays an important role. (Meth) acrylate-functional organosilicon compounds are already known. As a rule, the (meth) acrylate moiety is linked to the siloxane skeleton via a carbon spacer. This Si-C linkage is always via a
Edelmetall-katalysierte Addition von Si-H-Gruppen aufweisenden Organosiliciumverbindungen an Olefine, eine sogenannte Noble-metal-catalyzed addition of organosilicon compounds containing Si-H groups to olefins, a so-called
Hydrosilylierung, erreicht. Die Einführung der (Meth) acrylat- gruppierung muss jedoch in einem nachfolgenden weiteren Schritt erfolgen, da sonst unerwünschte Nebenreaktionen unter Hydrosilylation, achieved. However, the introduction of the (meth) acrylate group must be carried out in a subsequent further step, otherwise unwanted side reactions under
Beteiligung der (Meth) acrylat-Doppelbindung auftreten. Participation of the (meth) acrylate double bond occur.
Die Si-C-verknüpften (Meth) acrylat-funktionellen Organosiliciumverbindungen können beispielsweise, wie in der US- 4978726 beschrieben, dadurch hergestellt werden, dass zunächst Si-H-Gruppen enthaltende Organosiliciumverbindungen mit einem
olefinischen Epoxid, z.B. Allylglycidylether, umgesetzt werden, und anschließend die (Meth) acrylat-Gruppierung durch Epoxid- Ringöffnung angebunden wird. The Si-C-linked (meth) acrylate-functional organosilicon compounds can be prepared, for example, as described in US Pat. No. 4,978,726 by initially containing Si-H-containing organosilicon compounds with a olefinic epoxide, such as allyl glycidyl ether, are reacted, and then the (meth) acrylate moiety is attached by epoxide ring opening.
Ein weiteres in der US-4963438 beschriebenes Verfahren besteht darin, dass die Si-H-Gruppierung zunächst an einen olefinischen Alkohol, beispielsweise Allylalkohol , addiert wird und anschließend die Anknüpfung der (Meth) acrylat-Gruppierung durch Veresterung mit der Hydroxygruppe erfolgt. Another method described in US-4963438 is that the Si-H moiety is first added to an olefinic alcohol, for example allyl alcohol, and then the attachment of the (meth) acrylate moiety by esterification with the hydroxy group.
Von Nachteil ist bei diesen Verfahren, dass sie jeweils einen Edelmetall-katalysierten und damit teuren Reaktionsschritt, die Hydrosilylierung, enthalten. Außerdem ist bei diesen Verfahren von Nachteil, dass die Anknüpfung der (Meth) acrylatgruppierung in einem nachgelagerten polymeranalogen Schritt erfolgen muss . Zudem sind insbesondere die Umsetzungen mit Acrylsäure mit der Bildung von Nebenprodukten behaftet, die aus dem Polymer nicht oder nur unter sehr hohem Aufwand entfernt werden können. A disadvantage of these methods is that they each contain a noble metal-catalyzed and therefore expensive reaction step, the hydrosilylation. In addition, it is disadvantageous in these processes that the attachment of the (meth) acrylate moiety must take place in a downstream polymer-analogous step. In addition, in particular the reactions with acrylic acid are associated with the formation of by-products, which can not be removed from the polymer or only at great expense.
Nach beispielsweise US 4301268 und US 4306050 sind auch Si-O-C- verknüpfte (Meth) acrylat- funktionelle Polysiloxane bekannt, die durch Umsetzung von Chlorpolysiloxanen mit (Meth) acrylat- funktionellen Alkoholen hergestellt werden. Jedoch stehen For example, US Pat. No. 4,301,268 and US Pat. No. 4,306,050 also disclose Si-O-C-linked (meth) acrylate-functional polysiloxanes which are prepared by reacting chloropolysiloxanes with (meth) acrylate-functional alcohols. However, stand
Chlorpolysiloxane als großtechnische Produkte nicht zur Chloropolysiloxanes as industrial products not to
Verfügung, da sie nur eine begrenzte Lagerstabilität aufweisen. Wie in der DE 10359764 beschrieben, sind diese Verbindungen jedoch nicht hinreichend hydrolysestabil. Die Langzeit-Hydrolysestabilität der Linkergruppierung ist jedoch eine wichtige Voraussetzung für die Langzeitstabilität der Produkte und damit für ihre technische Anwendbarkeit. Available, since they have only a limited shelf life. However, as described in DE 10359764, these compounds are not sufficiently stable to hydrolysis. However, the long-term hydrolytic stability of the linker moiety is an important prerequisite for the long-term stability of the products and thus for their technical applicability.
Die bisher bekannten Si-O-C-verknüpften (Meth) acrylat- funktionellen Organosiliciumverbindungen sind insbesondere dann hydrolyselabil , wenn sie von der Synthese her Salze v.a. in Form von Chloriden enthalten.
Dieses Problem wird in der DE 10359764 und in der EP 1595909 dadurch gelöst, dass für die Synthese H-Siloxane und Acrylat- funktionelle Alkohole in Gegenwart einer Lewis-Säure als Katalysator zur Reaktion gebracht werden. Bei dieser Vorgehensweise ist jedoch von Nachteil, dass verhältnismäßig teure H-Siloxane eingesetzt werden müssen, und außerdem, dass bei der Umsetzung Wasserstoff gebildet wird, was aufwändige sicherheitstechnische Maßnahmen erfordert. Als Lewis-Säuren werden vorzugsweise sehr teure perfluorierte Organoborverbindungen eingesetzt, die aus dem Polymer aufgrund ihrer niedrigen Flüchtigkeit nicht mehr entfernt werden können, somit in den Endprodukten verbleiben und damit ein Umweltproblem darstellen. The previously known Si-OC-linked (meth) acrylate-functional organosilicon compounds are particularly susceptible to hydrolysis if they contain salts, especially in the form of chlorides, from synthesis. This problem is solved in DE 10359764 and in EP 1595909 by reacting H-siloxanes and acrylate-functional alcohols in the presence of a Lewis acid as catalyst for the synthesis. In this approach, however, is a disadvantage that relatively expensive H-siloxanes must be used, and also that in the reaction hydrogen is formed, which requires complex safety measures. The Lewis acids used are preferably very expensive perfluorinated organoboron compounds, which can no longer be removed from the polymer due to their low volatility, thus remaining in the end products and thus posing an environmental problem.
Es besteht daher ein Bedarf an (Meth) acrylat- funktionellen Organosiliciumverbindungen, die auf einem einfachen und kostengünstigen Weg hergestellt werden können. Insbesondere sind Verbindungen von Interesse, die über einen hydrosilylierungsfreien Weg ohne Verwendung teurer Katalysatoren herstellbar sind. Eine weitere wichtige Anforderung für den technischen Einsatz ist, dass die (Meth) acrylat-funktionellen Organosiliciumverbindungen hydrolysestabil auch in Gegenwart von Verunreinigungen sind. There is therefore a need for (meth) acrylate-functional organosilicon compounds which can be prepared in a simple and inexpensive way. In particular, compounds of interest, which can be produced via a hydrosilylierungsfreien way without using expensive catalysts. Another important requirement for industrial use is that the (meth) acrylate-functional organosilicon compounds are stable to hydrolysis even in the presence of impurities.
Gegenstand der Erfindung sind (Meth) acrylat- funktionelle The invention relates to (meth) acrylate-functional
Organosiliciumverbindungen M, bei denen die (Meth) acrylatgruppe über ein Sauerstoffatom mit dem Silicium der Organosilicium- verbindung verbunden ist, wobei das an das Sauerstoffatom gebundene Kohlenstoffatom mindestens einen weiteren über Kohlenstoff gebundenen Rest trägt, mit der Maßgabe, dass bei Anwe- senheit nur eines weiteren Restes dieser mehr als ein Organosilicon compounds M in which the (meth) acrylate group is bonded via an oxygen atom to the silicon of the organosilicon compound, wherein the carbon atom bound to the oxygen atom carries at least one further carbon-bonded radical, with the proviso that in the presence of only one more rest of this more than one
Kohlenstoffatom enthält.
Überraschend wurde gefunden, dass diese (Meth) acrylat- funktioneilen Organosiliciuraverbindungen M auch in Gegenwart von Verunreinigungen hydrolysestabil sind. Der Ausdruck (Meth) acrylat bedeutet Methacrylat, Acrylat oder ein Gemisch aus Methacrylat und Acrylat. Contains carbon atom. Surprisingly, it has been found that these (meth) acrylate-functional organosilicon compounds M are stable to hydrolysis even in the presence of impurities. The term (meth) acrylate means methacrylate, acrylate or a mixture of methacrylate and acrylate.
Vorzugsweise sind die (Meth) acrylat-funktionellen Organosiliciuraverbindungen M aufgebaut aus mindestens einer Einheit der allgemeinen Formel I und keiner oder mindestens einer Preferably, the (meth) acrylate-functional Organosiliciuraverbindungen M are composed of at least one unit of general formula I and none or at least one
Einheit der allgemeinen Formel II Unit of general formula II
R2bXcSiO[4- (b+c) ] /2 (I)/ R 2 bX c SiO [4- (b + c)] / 2 (I) /
R aSlO(4-a) /2 (II) , wobei R a SIO (4 -a) / 2 (II) wherein
R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoffatome oder unsub- stituierte oder mit Substituenten, die ausgewählt werden aus -CN, NRX 2, COOH, COOR , -Halogen, -Acryl, Methacryl, - Epoxy, -OH und -CONRx 2 substituierten Ci - C2o -Kohlenwasserstoffreste oder Ci - Cis -Kohlenwasserstoffoxyreste , in denen jeweils eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -0 - , -CO-, -COO-, -OCO- oder -OCOO oder NRX ersetzt sein können, R 1 and R 2 are independently hydrogen or unsubstituted or substituted with substituents selected from -CN, NR X 2 , COOH, COOR, halo, acrylic, methacryl, - epoxy, -OH and -CONR x 2 substituted C 1 -C 20 -hydrocarbon radicals or C 1 -C -hydrocarboxyoxy radicals, in each of which one or more, mutually non-adjacent methylene units are replaced by groups -O-, -CO-, -COO-, -OCO- or -OCOO or NR X can,
Rx Wasserstoff oder einen unsubstituierten oder mit Substituenten, die ausgewählt werden aus -CN und Halogen, substituierten Ci - Cio - Kohlenwasserstoffrest , R x is hydrogen or an unsubstituted or with substituents which are selected from -CN and halogen, substituted Ci-Cio - hydrocarbon radical,
X einen über Sauerstoff gebundenen Rest der allgemeinen X is an oxygen-bonded radical of the general
Formel (III) Formula (III)
0-C (R3R4)-R5-0- (C=0) -CR6=CH2) (III) 0-C (R 3 R 4 ) -R 5 -O- (C = O) -CR 6 = CH 2 ) (III)
R3 und R4 unabhängig voneinander Wasserstoff oder C!-C2o -Kohlenwasserstoffreste , in denen jeweils eine oder mehrere,
einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen 0- (C=0) -CR6=CH2, -O-, -CO-, -COO-, -OCO- oder -OCOO- oder NRX ersetzt sein können, mit der Maßgabe, dass wenn R3 R 3 and R 4 independently of one another are hydrogen or C 1 -C 2 0 -hydrocarbon radicals, in each of which one or more non-adjacent methylene units may be replaced by groups 0- (C = O) -CR 6 = CH 2 , -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO- or NR X , with the proviso that if R 3
Wasserstoff bedeutet, R4 mindestens zwei Kohlenstoffatome enthält , Is hydrogen, R 4 contains at least two carbon atoms,
R5 zweiwertiger Ci-C20-Kohlenwasserstoffrest , in dem jeweils eine oder mehrere, einander nicht benachbarte R 5 divalent Ci-C 20 -hydrocarbon radical, in each case one or more, not adjacent to each other
Methyleneinheiten durch Gruppen -0-, -CO-, -COO-, -0C0- oder -OCOO- oder NRX ersetzt sein können, Methylene units may be replaced by groups -0-, -CO-, -COO-, or -OCOO- -0C0- or NR X,
R6 Wasserstoff oder unverzweigte, verzweigte oder cyclische gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 1 bis 12 C- Atomen oder Arylgruppe oder Aralkylgruppe , wobei einzelne nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Stickstoffatome oder Sauerstoffatome ersetzt sein können, R 6 is hydrogen or straight-chain, branched or cyclic saturated or unsaturated alkyl group having 1 to 12 C atoms or aryl group or aralkyl group, where individual non-adjacent methylene units may be replaced by nitrogen atoms or oxygen atoms,
a die Werte 0, 1, 2 oder 3, a is 0, 1, 2 or 3,
b die Werte 0 , 1 oder 2 , b the values 0, 1 or 2,
c die Werte 1, 2 oder 3 und c the values 1, 2 or 3 and
b+c 1, 2, 3 oder 4 bedeuten. b + c is 1, 2, 3 or 4.
R1 und R2 weisen vorzugsweise im Gerüst 1 bis 12 Atome, R 1 and R 2 preferably have 1 to 12 atoms in the skeleton,
insbesondere 1 bis 6 Atome, vorzugsweise nur Kohlenstoffatome oder ein Alkoxysauerstoffatom und sonst nur Kohlenstoffatome sowie Wasserstoffatome auf. Vorzugsweise sind R1 und R2 in particular 1 to 6 atoms, preferably only carbon atoms or an alkoxy oxygen atom and otherwise only carbon atoms and hydrogen atoms. Preferably, R 1 and R 2 are
geradkettige, verzweigte oder cyclische Ci-C6-Alkyl- oder straight-chain, branched or cyclic C 1 -C 6 -alkyl or
Alkoxyreste. Besonders bevorzugt sind die Reste Methyl, Ethyl, Phenyl, Vinyl, Trifluorpropyl , Methoxy, Ethoxy und i-Propoxy. Die Reste R1 und R2 können am selben Siliciumatom gleich oder verschieden sein. Alkoxy. Particularly preferred are the radicals methyl, ethyl, phenyl, vinyl, trifluoropropyl, methoxy, ethoxy and i-propoxy. The radicals R 1 and R 2 may be the same or different on the same silicon atom.
R3 und R4 weisen vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatome , insbesondere 1 bis 6 Kohlenstoffatome , vorzugsweise nur R 3 and R 4 preferably have 1 to 12 carbon atoms, especially 1 to 6 carbon atoms, preferably only
Kohlenstoffatome oder Sauerstoffatome oder nur Kohlenstoffatome auf. Wenn R3 ein Wasserstoffatom ist, dann muss R4 mindestens
zwei Kohlenstoffatome aufweisen. Vorzugsweise sind R3 und R4 geradkettige, verzweigte oder cyclische Cx - Cg-Alkylreste oder Arylreste, die eine oder mehrere weitere (Meth) acrylatgruppie- rungen enthalten können, besonders bevorzugt sind die Reste Methyl, Ethyl und (Meth) acryloxymethyl . Carbon atoms or oxygen atoms or only carbon atoms. If R 3 is a hydrogen atom then R 4 must be at least have two carbon atoms. Preferably, R 3 and R 4 are straight-chain, branched or cyclic Cx - Cg-alkyl radicals or aryl radicals, which may contain one or more further (meth) acrylate groups, particularly preferably the radicals methyl, ethyl and (meth) acryloxymethyl.
Insbesondere bevorzugt sind die beiden Reste R3 und R4 jeweils Methyl . Particularly preferably, the two radicals R 3 and R 4 are each methyl.
Der Rest R5 ist vorzugsweise ein zweiwertiger C-gebundener Οχ- C6-Kohlenwasserstoffrest , bei dem nicht benachbarte The radical R 5 is preferably a divalent C-bonded Οχ-C 6 hydrocarbon radical in which non-adjacent
Methylengruppen durch Sauerstoffe ersetzt sein können. Methylene groups may be replaced by oxygen.
Vorzugsweise ist R5 ein geradkettiger oder verzweigter Preferably, R 5 is a straight-chain or branched one
Alkylenrest . Besonders bevorzugt sind die Alkylenreste Alkylene radical. Particularly preferred are the alkylene radicals
Methylen, Ethylen, Propylen oder Butylen. Methylene, ethylene, propylene or butylene.
Bevorzugt ist R6 Wasserstoff oder unverzweigte, verzweigte oder cyclische gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 C-Atomen oder Arylgruppe . R 6 is preferably hydrogen or straight-chain, branched or cyclic saturated or unsaturated alkyl group having 1 to 6 C atoms or aryl group.
Besonders bevorzugt ist R6 Wasserstoff oder Ci - C5 Alkylgruppe, Ganz besonders bevorzugt sind R6 Wasserstoff. R 6 is particularly preferably hydrogen or C 1 -C 5 -alkyl, very particularly preferably R 6 is hydrogen.
Vorzugsweise bedeutet c den Wert 1. Preferably, c is 1.
Die Meth) acrylat-funktionellen Organosiliciumverbindungen M können linear, verzweigt, cyclisch, bicyclisch, tricyclisch oder polycyclisch sein. Es kann sich um Öle, Harze oder The meth) acrylate-functional organosilicon compounds M can be linear, branched, cyclic, bicyclic, tricyclic or polycyclic. It can be oils, resins or
Partikel handeln. Particles act.
Vorzugsweise enthalten die (Meth) acrylat-funktionellen Organo- siliciumverbindungen M 1 bis 20, insbesondere 2 bis 10 Einheiten der allgemeinen Formel I. Vorzugsweise enthalten die (Meth) acrylat-funktionellen Organosiliciumverbindungen 1 bis
500, besonders bevorzugt 4 bis 200, insbesondere 10 bis 100 Einheiten der allgemeinen Formel II. The (meth) acrylate-functional organosilicon compounds preferably contain from 1 to 20, in particular from 2 to 10, units of the general formula I. The (meth) acrylate-functional organosilicon compounds preferably contain 1 to 500, more preferably 4 to 200, in particular 10 to 100 units of the general formula II.
Vorzugsweise bedeutet bei mindestens 90 %, insbesondere bei mindestens 95 % der Einheiten der allgemeinen Formel II a den Wert 2. Preferably, at least 90%, in particular at least 95% of the units of the general formula II a is 2.
Beispiele für Gruppierungen X sind: Examples of groupings X are:
O-C (CH3) 2-CH2-0- (C=0) -CH=CH2 OC (CH 3 ) 2 -CH 2 -O- (C = O) -CH = CH 2
0-C(CH3)2-CH(CH3) -0- (C=0) -CH=CH2 0-C (CH 3 ) 2 -CH (CH 3 ) -O- (C = O) -CH = CH 2
0-C (CH3) 2-CH2-CH2-0- (C=0) -CH=CH2 0-C (CH 3) 2 -CH 2 -CH 2 -0- (C = 0) -CH = CH 2
0-C (CH3) 2-CH2-CH (CH3) -O- (C=0) -CH=CH2 0-C (CH 3 ) 2 -CH 2 -CH (CH 3 ) -O- (C = O) -CH = CH 2
0-CH(C2H5) -CH2-O- (C=0) -CH=CH2 0-CH (C 2 H 5 ) -CH 2 -O- (C = O) -CH = CH 2
O-CH [CH2-O- (C=0) -CH=CH2] 2 O-CH [CH 2 O- (C = O) -CH = CH 2 ] 2
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der (Meth) acrylat-funktionalisierten Organosili- ciumverbindungen M aufgebaut aus mindestens einer Einheit der allgemeinen Formel I und keiner oder mindestens einer Einheit der allgemeinen Formel II Another object of the invention is a process for preparing the (meth) acrylate-functionalized organosilicon compounds M composed of at least one unit of the general formula I and no or at least one unit of the general formula II
R bXcSiO[4- (b+C)]/2 (I) ,R bXcSiO [ 4- (b + C )] / 2 ( I),
bei dem (Meth) acryloyl- funktionalisierte Chlorsilane der allgemeinen Formel IV in the (meth) acryloyl-functionalized chlorosilanes of the general formula IV
R bXcSiCl [4- (b+c) ] (IV) mit Hydroxy-funktionalisierten Organosiliciumverbindungen umgesetzt werden, R b X c SiCl [4- (b + c)] (IV) are reacted with hydroxy-functionalized organosilicon compounds,
wobei R1 , R2 , X , a , b und c die vorstehenden Bedeutungen und bevorzugten Bedeutungen aufweisen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der (Meth) acrylat- funktionalisierten Chlorsilane der allgemeinen Formel IV wherein R 1 , R 2 , X, a, b and c have the above meanings and preferred meanings. Another object of the invention is a process for preparing the (meth) acrylate-functionalized chlorosilanes of the general formula IV
R2 bXcSiCl [4_ (b+c) ] (IV) , R 2 b X c SiCl [ 4 _ (b + c)] (IV),
bei dem (Meth) acryloyl - funktionalisierte Alkohole der in the (meth) acryloyl - functionalized alcohols of the
allgemeinen Formel V general formula V
HO-C (R3R4)-R5-0- (C=0) -CR6=CH2 (V) mit Chlorsilanen der allgemeinen Formel VI HO-C (R 3 R 4 ) -R 5 -O- (C = O) -CR 6 = CH 2 (V) with chlorosilanes of the general formula VI
R2 bSiCl[4-b] (VI) umgesetzt werden, R 2 b SiCl [4 - b ] (VI) are reacted,
wobei R2, R3, R4, R5 , R6 , X, b und c die vorstehenden Bedeutungen und bevorzugten Bedeutungen aufweisen. wherein R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , X, b and c have the above meanings and preferred meanings.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind auch (Meth) acryloyl- funktionalisierte Chlorsilane der allgemeinen Formel IV R2 bXcSiCl[4-(b+c)] (IV) wobei R2, X, b und c die vorstehenden Bedeutungen und Another object of the invention are also (meth) acryloyl-functionalized chlorosilanes of the general formula IV R 2 b X c SiCl [4- ( b + c)] (IV) wherein R 2 , X, b and c are as defined above and
bevorzugten Bedeutungen aufweisen. Die (Meth) acrylat-funktionalisierten Organosiliciumverbindungenhave preferred meanings. The (meth) acrylate-functionalized organosilicon compounds
M können so aus großtechnisch verfügbaren Organosiliciumverbindungen wie Hydroxypolysiloxanen oder Hydroxypolysiloxanen im Gemisch mit Siloxancyclen unter Verwendung der
(Meth) acryloyl-funktionalisierten Chlorsilane der allgemeinen Formel IV hergestellt werden. M can thus be prepared from industrially available organosilicon compounds such as hydroxypolysiloxanes or hydroxypolysiloxanes mixed with siloxane cycles using the (Meth) acryloyl-functionalized chlorosilanes of the general formula IV are prepared.
Für die (Meth) acrylat-funktionalisierten Organosilicium- Verbindungen M existierte bislang kein technisch geeignetes einfaches Herstellverfahren. For the (meth) acrylate-functionalized organosilicon compounds M, no technically suitable simple production process existed so far.
Die EP 1544232 beschreibt die Herstellung (Meth) acrylat- funktionalisierter Polysiloxane , die über ein Sauerstoffatom mit dem Silicium verknüpft sind, durch dehydrierende EP 1544232 describes the preparation of (meth) acrylate-functionalized polysiloxanes which are linked to the silicon via an oxygen atom by dehydrogenating
Verknüpfung eines Hydrid- funktionellen Siloxans und eines Linkage of a hydride-functional siloxane and a
Hydroxy- funktionellen Acrylats unter Verwendung von Lewis- Säuren, insbesondere perfluorierten Organoborverbindungen als Katalysatoren. Bei diesem Syntheseweg wird ein sehr teurer Katalysator verwendet, der aus dem Produkt nicht entfernt werden kann. Die Bildung von Wasserstoff bei der Umsetzung stellt darüber hinaus auch hohe sicherheitstechnische Anforderungen . Hydroxy-functional acrylate using Lewis acids, in particular perfluorinated organoboron compounds as catalysts. This synthetic route uses a very expensive catalyst that can not be removed from the product. In addition, the formation of hydrogen during the reaction also poses high safety requirements.
Die Schriften US 4301268 und US 4306050 beschreiben außerdem die Herstellung Si -O-C-verknüpfter (Meth) acrylat-funktioneller Polysiloxane durch Umsetzung von Chlorpolysiloxanen mit The documents US 4301268 and US 4306050 also describe the preparation of Si-O-C-linked (meth) acrylate-functional polysiloxanes by reacting chloropolysiloxanes with
(Meth) acrylat- funktionellen Alkoholen. Jedoch stehen (Meth) acrylate-functional alcohols. However, stand
Chlorpolysiloxane als großtechnische Produkte nicht zur Chloropolysiloxanes as industrial products not to
Verfügung, da sie nur eine begrenzte Lagerstabilität aufweisen. Available, since they have only a limited shelf life.
Es besteht daher auch ein Bedarf an einem einfachen und kostengünstigen Verfahren zur Herstellung von (Meth) acrylat- funktionellen Si-O-C-verknüpften Organosiliciumverbindungen . There is therefore a need for a simple and inexpensive process for the preparation of (meth) acrylate-functional Si-O-C-linked organosilicon compounds.
Insbesondere von Vorteil wäre ein Verfahren, bei dem großtech- nisch in stabiler Form zur Verfügung stehende Organosiliciumverbindungen, beispielsweise Hydroxypolysiloxane oder In particular, a process would be advantageous in the case of the large-scale organosilicon compounds which are available in stable form, for example hydroxypolysiloxanes or .alpha
Hydroxypolysiloxane im Gemisch mit Siloxancyclen, eingesetzt
werden könnten. Hydroxypolysiloxanes in mixture with siloxane cycles used could become.
Es wurde überraschend gefunden, dass sich die (Meth) acrylat- funktionellen Si-O-C-verknüpften Organosiliciumverbindungen M leicht aus (Meth) acryloyloxy- funktionalisierten Chlorsilanen herstellen lassen. Diese sind sehr leicht zugänglich aus den (Meth) acryloyloxy-funktionellen Alkoholen und Alkylchlor- silanen . Die eingesetzten (Meth) acrylat- funktionellen Alkohole der allgemeinen Formel V können in einer der Fachkraft bekannten Weise hergestellt werden, beispielsweise durch Veresterung von Di- oder Polyolen und (Meth) acrylsäurechlorid in Gegenwart einer Base, z.B. Triethylamin oder durch azeotrope Veresterung von Diolen mit (Meth) acrylsäure . Wenn zwei oder mehrere It has surprisingly been found that the (meth) acrylate-functional Si-O-C-linked organosilicon compounds M can be readily prepared from (meth) acryloyloxy-functionalized chlorosilanes. These are easily accessible from the (meth) acryloyloxy-functional alcohols and alkylchlorosilanes. The (meth) acrylate-functional alcohols of general formula V used can be prepared in a manner known to those skilled in the art, for example by esterification of di- or polyols and (meth) acryloyl chloride in the presence of a base, e.g. Triethylamine or by azeotropic esterification of diols with (meth) acrylic acid. If two or more
chemisch identische Hydroxygruppen vorliegen, kann der chemically identical hydroxy groups are present, the
Umsetzungsgrad durch die Menge an (Meth) acrylsäure oder Degree of conversion by the amount of (meth) acrylic acid or
(Meth) acrylsäurechlorid bezogen auf die Anzahl der vorhandenen Hydroxygruppen gesteuert werden. Bei Di- oder Polyolen mit che- misch unterschiedlichen Hydroxygruppen erfolgt die Veresterung i.A. regioselektiv bevorzugt an der sterisch weniger gehinderten Position, d.h. beispielweise an einer primären oder sekundären Alkoholgruppierung bevorzugt gegenüber einer tertiären Alkoholgruppierung . (Meth) acrylic acid chloride based on the number of hydroxyl groups present are controlled. For di- or polyols with chemically different hydroxyl groups, the esterification is carried out i.A. regioselectively preferred at the sterically less hindered position, i. for example, to a primary or secondary alcohol moiety, preferably to a tertiary alcohol moiety.
Beispiele für die bei der Herstellung der (Meth) acryloyl- funktionalisierten Alkohole der allgemeinen Formel V bevorzugt eingesetzten Alkohole sind 2 -Methyl- 1 , 2 -propandiol , 2 -Methyl- 2 , 3 -butandiol , 3 -Methyl-1 , 3 -butandiol , 2 -Methyl-2 , -pentandiol , 1 , 2 -Butandiol und Glycerin. Examples of the alcohols used in the preparation of the (meth) acryloyl-functionalized alcohols of the general formula V are 2-methyl-1,2-propanediol, 2-methyl-2, 3-butanediol, 3-methyl-1,3-yl butanediol, 2-methyl-2-pentanediol, 1, 2-butanediol and glycerol.
Eine weitere mögliche Darstellungsmethode für die (Meth) acrylat - funktionellen Alkohole V ist die Ringöffnung von Epoxiden mit (Meth) acrylsäure oder deren Salzen, beispielsweise die
Umsetzung 2 , 2 -Dimethylethylenoxid mit Acrylsäure, die in der WO 2013096587 beschrieben ist. Another possible method of preparation of the (meth) acrylate-functional alcohols V is the ring-opening of epoxides with (meth) acrylic acid or its salts, for example the Reaction 2, 2-dimethylethylene oxide with acrylic acid, which is described in WO 2013096587.
Die Umsetzung der (Meth) acrylat-funktionellen Alkohole der allgemeinen Formel V mit Chlorsilanen der allgemeinen Formel VI zu den (Meth) acrylat- funktionellen Chlorsilanen der allgemeinen Formel IV kann als Batch-Reaktion, als Semi-Batch-Reaktion oder kontinuierlich erfolgen. Vorzugsweise wird das Chlorsilan der allgemeinen Formel VI vorgelegt, gegebenenfalls in einem inerten Lösemittel, und der (Meth) acrylat- funktionelle Alkohol der allgemeinen Formel V, ebenfalls gegebenenfalls in einem inerten Lösemittel, The reaction of the (meth) acrylate-functional alcohols of the general formula V with chlorosilanes of the general formula VI to the (meth) acrylate-functional chlorosilanes of the general formula IV can be carried out as a batch reaction, as a semi-batch reaction or continuously. Preferably, the chlorosilane of the general formula VI is initially charged, if appropriate in an inert solvent, and the (meth) acrylate-functional alcohol of the general formula V, likewise where appropriate in an inert solvent,
zudosiert . dosed.
Als inerte Lösemittel können beispielsweise Toluol, Methyl- tert . -butylether, Dichlormethan, Cyclohexan oder deren Gemische eingesetzt werden. Der Anteil an inertem Lösemittel beträgt bevorzugt mindestens 5 Gew. % und höchstens 1000 Gew. %, vorzugsweise mindestens 20 Gew. % und höchstens 300 Gew.%, besonders bevorzugt mindestens 50 Gew. % und höchstens 200 Gew. %, bezogen auf die Reaktionsmasse aus der allgemeinen Formel Chlorsilan VI und (Meth) acrylat- funktionellem Alkohol der allgemeinen Formel V ohne Solvens . Der (Meth) acrylat- funktionelle Alkohol der allgemeinen Formel V wird bevorzugt im molaren Unterschuss bezogen auf alle im As inert solvents, for example, toluene, methyl tert. butyl ether, dichloromethane, cyclohexane or mixtures thereof. The proportion of inert solvent is preferably at least 5% by weight and at most 1000% by weight, preferably at least 20% by weight and at most 300% by weight, more preferably at least 50% by weight and at most 200% by weight, based on the reaction mass from the general formula chlorosilane VI and (meth) acrylate-functional alcohol of the general formula V without solvent. The (meth) acrylate-functional alcohol of the general formula V is preferably in molar excess based on all im
Chlorsilan der allgemeinen Formel VI vorhandenen Chlorgruppierungen eingesetzt, so dass mindestens eine Si-Cl-Einheit nach der Umsetzung vorhanden ist. Chlorosilane of the general formula VI existing chlorine groups used so that at least one Si-Cl unit is present after the reaction.
Beispielsweise werden bei Tetrachlorsilan bevorzugt mindestens 0,8 und höchstens 3,3 Äquivalente, besonders bevorzugt mindestens 1,0 und höchstens 2,2 Äquivalente an (Meth) acrylat-funktionellem Alkohol der allgemeinen Formel V eingesetzt,
bei Trichlorsilanen bevorzugt mindestens 0,8 und höchstens 2,2 Äquivalente, besonders bevorzugt mindestens 1,0 und höchstens 1,2 Äquivalente, For example, in tetrachlorosilane, at least 0.8 and at most 3.3 equivalents, particularly preferably at least 1.0 and at most 2.2 equivalents of (meth) acrylate-functional alcohol of the general formula V are preferably used, in the case of trichlorosilanes, preferably at least 0.8 and at most 2.2 equivalents, more preferably at least 1.0 and at most 1.2 equivalents,
bei Dichlorsilanen bevorzugt mindestens 0,8 und höchstens 1,3 Äquivalente, bevorzugt mindestens 0,9 und höchstens 1,2 Äquivalente . for dichlorosilanes, preferably at least 0.8 and at most 1.3 equivalents, preferably at least 0.9 and at most 1.2 equivalents.
Vorzugsweise erfolgt die Umsetzung zur Bindung des gebildeten Chlorwasserstoffs in Gegenwart einer Base, bevorzugt in Gegenwart von Ammoniak oder einer organischen Aminbase, beispiels- weise Triethylamin oder Tributylamin . The reaction preferably takes place to bind the hydrogen chloride formed in the presence of a base, preferably in the presence of ammonia or an organic amine base, for example triethylamine or tributylamine.
Die Base wird vorzugsweise dem (Meth) acrylat- funktionellen Alkohol der allgemeinen Formel V zugesetzt. Eine weitere The base is preferably added to the (meth) acrylate-functional alcohol of the general formula V. Another
Möglichkeit ist, die Base getrennt zuzudosieren . Possibility to add the base separately.
Die Base wird bevorzugt in Anteilen von mindestens 0,8 Äquiva- lenten und höchstens 1,3 Äquivalenten, besonders bevorzugt in Anteilen von mindestens 0,9 Äquivalenten und höchstens 1,2 Äquivalenten, bezogen auf die Alkoholgrup ierung des The base is preferably used in proportions of at least 0.8 equivalents and at most 1.3 equivalents, more preferably in proportions of at least 0.9 equivalents and at most 1.2 equivalents, based on the alcohol grouping of
eingesetzten (Meth) acrylat-funktionellen Alkohols der used (meth) acrylate-functional alcohol of
allgemeinen Formel V, eingesetzt. general formula V used.
Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt mindestens 1 min. und höchstens 50 Std., besonders bevorzugt mindestens 30 Min. und höchstens 20 Stunden, insbesondere besonders bevorzugt The reaction time is preferably at least 1 min. and at most 50 hours, more preferably at least 30 minutes and at most 20 hours, especially preferably
mindestens 1 Std. und höchstens 10 Std.. at least 1 hour and at most 10 hours ..
Die Umsetzung wird bevorzugt bei Temperaturen zwischen 0 und 180 °C, besonders bevorzugt zwischen 20 und 120 °C, und Drucken bevorzugt zwischen 100 mbar und 10 bar, besonders bevorzugt zwischen 1 und 5 bar durchgeführt. Die erhaltenen (Meth) acrylat-funktionellen Chlorsilane der allgemeinen Formel IV werden mit Hydroxy- funktionellen Siloxa- nen zu den (Meth) acrylat-funktionellen Polysiloxanen M umgesetzt .
Diese Umsetzung kann als Batch-Reaktion, als Semi-Batch- Reaktion oder kontinuierlich erfolgen. Vorzugsweise wird das Hydroxy- funktionelle Siloxan vorgelegt, gegebenenfalls in verdünnter Form, und das (Meth) acrylat- funktionelle Chlorsilan IV ebenfalls gegebenenfalls in The reaction is preferably carried out at temperatures between 0 and 180 ° C., particularly preferably between 20 and 120 ° C., and pressures preferably between 100 mbar and 10 bar, more preferably between 1 and 5 bar. The obtained (meth) acrylate-functional chlorosilanes of the general formula IV are reacted with hydroxy-functional siloxanes to give the (meth) acrylate-functional polysiloxanes M. This reaction can be carried out as a batch reaction, as a semi-batch reaction or continuously. Preferably, the hydroxy-functional siloxane is initially charged, optionally in dilute form, and the (meth) acrylate-functional chlorosilane IV also optionally in
verdünnter Form, zudosiert. diluted form, dosed.
Zur Verdünnung können beispielsweise inerte Lösemittel wie Toluol, Methyl-tert . -butylether, Dichlormethan, Cyclohexan oder deren Gemische eingesetzt werden. Der Anteil an inertem For dilution, for example, inert solvents such as toluene, methyl tert. butyl ether, dichloromethane, cyclohexane or mixtures thereof. The proportion of inert
Lösemittel beträgt bevorzugt mindestens 5 Gew. % und höchstens 1000 Gew. %, vorzugsweise mindestens 20 Gew. % und höchstens 300 Gew.%, besonders bevorzugt mindestens 50 Gew. % und höchstens 200 Gew. %, bezogen auf das eingesetzte Solvent is preferably at least 5 wt.% And at most 1000 wt.%, Preferably at least 20 wt.% And at most 300 wt.%, Particularly preferably at least 50 wt.% And at most 200 wt.%, Based on the used
Hydroxypolysi1oxan . Hydroxypolysi1oxan.
Das (Meth) acrylat-funktionelle Chlorsilan der allgemeinen The (meth) acrylate-functional chlorosilane of the general
Formel IV wird bevorzugt in molaren Anteilen von mindestens 0,2 Äquivalenten und höchstens 3,0 Äquivalenten, bevorzugt 0,8Formula IV is preferably used in molar proportions of at least 0.2 equivalents and at most 3.0 equivalents, preferably 0.8
Äquivalenten und höchstens 2 Äquivalenten, besonders bevorzugt mindestens 1,0 Äquivalenten und höchstens 1,3 Äquivalenten bezogen auf die im Hydroxypolysiloxan vorhandenen Hydroxy- gruppen eingesetzt. Equivalents and at most 2 equivalents, particularly preferably at least 1.0 equivalents and at most 1.3 equivalents, based on the hydroxypolysiloxane present in the hydroxy groups used.
Vorzugsweise erfolgt . die Umsetzung zur Bindung des gebildeten Chlorwasserstoffs in Gegenwart einer Base, bevorzugt in Gegenwart von Ammoniak, einer organischen Aminbase, oder einem Preferably takes place. the reaction for binding the hydrogen chloride formed in the presence of a base, preferably in the presence of ammonia, an organic amine base, or a
Alkali-, Erdalkali- oder Erdmetallcarbonat , -hydrogencarbonat oder -hydroxid. Beispiele für verwendete Basen sind Kalium- carbonat, Natriumcarbonat , Calciumcarbonat, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Ammoniak, Triethylamin oder Tributylami . Alkali, alkaline earth or earth metal carbonate, bicarbonate or hydroxide. Examples of bases used are potassium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, triethylamine or tributylamines.
Die Base wird vorzugsweise dem Hydroxypolysiloxan zugesetzt.
Eine weitere Möglichkeit ist, die Base getrennt zuzudosieren . Die Base wird bevorzugt in Anteilen von mindestens 0,8 Äquivalenten und höchstens 1,3 Äquivalenten, besonders bevorzugt in Anteilen von mindestens 0,9 Äquivalenten und höchstens 1,2 Äquivalenten, bezogen auf die vorhandenen Chlorsilangruppie- rungen, eingesetzt. The base is preferably added to the hydroxypolysiloxane. Another option is to add the base separately. The base is preferably used in proportions of at least 0.8 equivalents and at most 1.3 equivalents, more preferably in proportions of at least 0.9 equivalents and at most 1.2 equivalents, based on the existing Chlorsilangruppie- ments.
Die Reaktionszeit beträgt bevorzugt mindestens 10 min. und höchstens 200 Std., besonders bevorzugt mindestens 1 Std. und höchstens 100 Stunden, insbesondere besonders bevorzugt mindestens 1 Std. und höchstens 70 Std. The reaction time is preferably at least 10 minutes. and at most 200 hours, more preferably at least 1 hour and at most 100 hours, particularly particularly preferably at least 1 hour and at most 70 hours.
In einer besonderen, für (Meth) acrylat- funktionelle Monochlor- silane der allgemeinen Formel IV mit b + c = 3 bevorzugten Ausführungsform werden diese mit Wasser in die entsprechenden Disiloxane der allgemeinen Formel Formel I mit b + c = 3 überführt : In a special, (meth) acrylate-functional monochlorosilanes of the general formula IV with b + c = 3 preferred embodiment, these are converted with water into the corresponding disiloxanes of the general formula formula I with b + c = 3:
2 R2 bXcSiCl + H20 => R2 bXcSi-0-SiXR2 b + 2 HCl welche dann mit endständig Hydroxy- funktionalisierten Organo- siliciumverbindungen oder Siloxancyclen oder Gemische aus diesen in einer Äquilibrierungsreaktion zu den entsprechenden (Meth) acrylat- funktionellen Polysiloxanen M umgesetzt werden. 2 R 2 b X c SiCl + H 2 O => R 2 b X c Si-O-SiXR 2 b + 2 HCl which are then reacted with terminally hydroxy-functionalized organosilicon compounds or siloxane cycles or mixtures of these in an equilibration reaction to the corresponding (Meth) acrylate-functional polysiloxanes M are reacted.
Die Umsetzung mit Wasser erfolgt hierbei zur Neutralisation der gebildeten Salzsäure bevorzugt in Gegenwart einer Base, bevorzugt in Gegenwart eines Alkali- oder Erdalkalimetall- hydrogencarbonats , -carbonats oder -hydroxids, oder in The reaction with water takes place here to neutralize the hydrochloric acid formed, preferably in the presence of a base, preferably in the presence of an alkali metal or alkaline earth metal hydrogen carbonate, carbonate or hydroxide, or in
Gegenwart von Ammoniak. Presence of ammonia.
Das Ghlorsilan wird bevorzugt mit mindestens 0,5 Äquivalenten Wasser und höchstens 100 Äquivalenten Wasser, besonders
bevorzugt mit mindestens 1 Äquivalent Wasser und höchstens 30 Äquivalenten Wasser bei Temperaturen zwischen mindestens 0 und höchstens 180 °C, besonders bevorzugt zwischen mindestens 20 und höchstens 120°C, und Drucken bevorzugt zwischen mindestens 10 mbar und höchstens 10 bar, besonders bevorzugt zwischen mindestens 100 mbar und höchstens 2 bar umgesetzt. The chlorosilane is preferred with at least 0.5 equivalents of water and at most 100 equivalents of water, especially preferably with at least 1 equivalent of water and at most 30 equivalents of water at temperatures between at least 0 and at most 180 ° C, more preferably between at least 20 and at most 120 ° C, and pressures preferably between at least 10 mbar and at most 10 bar, more preferably between at least 100 mbar and not more than 2 bar implemented.
Das erhaltene Disiloxan kann vor der weiteren Umsetzung mit dem Hydroxy- funktionellen Polysiloxan ohne weitere Reinigung eingesetzt oder aber auch gereinigt werden. Zur Reinigung wird überschüssiges Wasser aus dem Rohprodukt entfernt, gegebenenfalls durch Destillation oder Extraktion des Produkts mit einem inerten Lösemittel, gegebenenfalls werden gebildete Salze abgetrennt, gegebenenfalls durch Extraktion mit Wasser, durch Filtration oder durch Destillation des Lösemittels. The disiloxane obtained can be used before further reaction with the hydroxy-functional polysiloxane without further purification or else be purified. For purification, excess water is removed from the crude product, optionally by distillation or extraction of the product with an inert solvent, optionally formed salts are separated, optionally by extraction with water, by filtration or by distillation of the solvent.
Die Umsetzung mit dem Hydroxy- funktionellen Polysiloxan oder mit Siloxancyclen, eine sogenannte Äquilibrierungsreaktion, kann in einer der Fachkraft bekannten Weise durchgeführt werden. The reaction with the hydroxy-functional polysiloxane or with siloxane cycles, a so-called equilibration reaction, can be carried out in a manner known to those skilled in the art.
Alle vorstehenden Symbole der vorstehenden Formeln weisen ihre Bedeutungen jeweils unabhängig voneinander auf. In allen Formeln ist das Siliciumatom vierwertig. All the above symbols of the above formulas each have their meanings independently of each other. In all formulas, the silicon atom is tetravalent.
In den folgenden Beispielen sind, falls jeweils nicht anders angegeben, alle Mengen- und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen, alle Drücke 0,10 MPa (abs.) und alle Temperaturen 20°C. In the following examples, unless otherwise indicated, all amounts and percentages are by weight, all pressures are 0.10 MPa (abs.) And all temperatures are 20 ° C.
Beispiel 1 (nicht erfindungsgemäß) Example 1 (not according to the invention)
(Synthese der Vorstufe 2-Hydroxy-2-methylpropylacrylat) (Synthesis of 2-hydroxy-2-methylpropyl acrylate precursor)
Unter Inertgas wurden Triethylamin (66.8 g, 91.5 mL, 0.66 mol, 1.2 Eq.) und 2 -Methylpropan- 1 , 2 -diol (49.6 g, 0.55 mol, 1 Eq.) in 300 mL Dichlormethan vorgelegt und mit einem Eisbad auf 0 °C gekühlt. Über einen Tropftrichter wurde eine Lösung aus 200 mL Dichlormethan und Acrylsäurechlorid (49.8 g, 44.5 mL, 0.55 mol, 1 Eq.) innerhalb von einer Stunde bei Raumtemperatur Under inert gas, triethylamine (66.8 g, 91.5 mL, 0.66 mol, 1.2 eq.) And 2-methylpropane-1, 2 -diol (49.6 g, 0.55 mol, 1 eq.) Submitted in 300 mL dichloromethane and with an ice bath to 0 Cooled ° C. Via a dropping funnel, a solution of 200 mL dichloromethane and acryloyl chloride (49.8 g, 44.5 mL, 0.55 mol, 1 eq.) Within one hour at room temperature
zugetropft. Dabei bildete sich allmählich ein farbloser dropwise. This gradually formed a colorless
Niederschlag. Die Reaktionslösung wurde über Nacht auf Rainfall. The reaction solution was allowed to rise overnight
Raumtemperatur erwärmt und anschließend der entstandene Room temperature heated and then the resulting
Niederschlag abfiltriert. Die Reaktionslösung wurde zweimal mit jeweils 100 mL Wasser gewaschen und über MgS04 getrocknet. Precipitate filtered off. The reaction solution was washed twice with 100 ml of water each time and dried over MgS0 4 .
Anschließend wurde das Lösemittel am Rotationsverdampfer entfernt und das Rohprodukt im Vakuum destilliert. Sdp . 43 - 44 °C / 7.7 - 8.4 10"1 mbar. Man erhielt 50,7 g (71 %) des reinen Produkts als farblos-klare Flüssigkeit, Lagerung bei 7°C, stabilisiert mit -Methoxyphenol . Subsequently, the solvent was removed on a rotary evaporator and the crude product distilled in vacuo. Sdp. 43-44 ° C / 7.7-8.4 10 "1 mbar, giving 50.7 g (71%) of the pure product as a colorless-clear liquid, stored at 7 ° C, stabilized with -methoxyphenol.
1H-NMR (CDC13) : δ= 1.21(s, 6H, CH3) , 2.30 (br s, 1H, OH), 3.99 (s, 2H, CH2) , 5.81 (dd, 3J"H,h = 10.5 Hz, 1.5 Hz, 1H) 6.12 (dd, 1 H-NMR (CDCl 3 ): δ = 1.21 (s, 6H, CH 3 ), 2.30 (br s, 1H, OH), 3.99 (s, 2H, CH 2 ), 5.81 (dd, 3 J " H, h = 10.5 Hz, 1.5 Hz, 1H) 6.12 (dd,
3JH,h = 10.5 Hz, 1,7 Hz, 1H) , 6.39 ppm (dd, 3J" H,H = 1.5 Hz, 17 Hz, 1H) . 3 J H , h = 10.5 Hz, 1.7 Hz, 1H), 6.39 ppm (dd, 3 J " H , H = 1.5 Hz, 17 Hz, 1H).
13C-NMR (CDC13):5 = 26.05 (2C, CH3), 69.72 (IC, OOH) , 72.01 (IC, CH2) , 127.99 (IC, HC=CH2), 131.19 (IC, HC=CH2), 166.08 ppm (IC, ROC=0) . 13 C-NMR (CDCl 3 ): 5 = 26.05 (2C, CH 3 ), 69.72 (IC, OOH), 72.01 (IC, CH 2 ), 127.99 (IC, HC = CH 2 ), 131.19 (IC, HC = CH2), 166.08 ppm (IC, ROC = 0).
Beispiel 2: [ (Chlordimethylsilyl) -oxy) ] -2-methylpropylacrylat (Formel III, R2 = R3 = R4 = Me, RB = CH2 , R6 = H, b = 2 , c = 1 ) Example 2 [(chlorodimethylsilyl) oxy)] -2-methylpropyl acrylate (formula III, R 2 = R 3 = R 4 = Me, R B = CH 2 , R 6 = H, b = 2, c = 1)
22.4 g (0.17 Mol) Dichlordimethylsilan wurden unter Argon im
Kolben vorgelegt. 5,00 g (35 mMol) 2-Hydroxy-2-methylpropyl- acrylat, 4,05 g Triethylamin (40 mMol) und 10 ml trockener Methyl- ert-butylether wurden unter Argon gemischt und unter Eiskühlung innerhalb einer Stunde zu Dichlordimethylsilan getropft. Nach einer Reaktionszeit von 2 Stunden wurde das22.4 g (0.17 mol) of dichlorodimethylsilane were dissolved under argon in Presented piston. 5.00 g (35 mmol) of 2-hydroxy-2-methylpropyl acrylate, 4.05 g of triethylamine (40 mmol) and 10 ml of dry methyl tert-butyl ether were mixed under argon and added dropwise with ice cooling within one hour to dichlorodimethylsilane. After a reaction time of 2 hours, the
Eisbad entfernt und die Reaktion bei Raumtemperatur über Nacht weitergeführt. Nach vollständiger Umsetzung wurde das Rohprodukt destilliert. Man erhält 5,8 g (71 %) einer klaren farblosen Flüssigkeit mit Sd . 41 - 44 °C / 0,41 mbar. Stabili- sierung durch Zugabe von 4 -Methoxyphenol und Lagerung bei 4 °C im Kühlschrank. Removed ice bath and the reaction continued at room temperature overnight. After completion of the reaction, the crude product was distilled. This gives 5.8 g (71%) of a clear colorless liquid with SD. 41-44 ° C / 0.41 mbar. Stabilization by adding 4-methoxyphenol and storage at 4 ° C in the refrigerator.
^-NMR (CDC13) : 5= 0.296 (s, 6H, (CH3)2SiCl), 1.21 (s, 6H, CH3), 3.89 (s, CH2) , 5.69 (dd, JH,H = 10.5 Hz, 1.5 Hz, 1H) , 6,00 (dd, JH,H = 10.5 Hz, 17.5 Hz, 1H) , 6.28 ppm (dd, JH,H = 1-5 Hz, 17.5 Hz, 1H) . ^ -NMR (CDCl 3 ): 5 = 0.296 (s, 6H, (CH 3 ) 2 SiCl), 1.21 (s, 6H, CH 3 ), 3.89 (s, CH 2 ), 5.69 (dd, J H , H = 10.5 Hz, 1.5 Hz, 1H), 6.00 (dd, JH, H = 10.5 Hz, 17.5 Hz, 1H), 6.28 ppm (dd, J H, H = 1-5 Hz, 17.5 Hz, 1H).
13C-NMR (CDCI3) : δ = 4.57 (2C, Si(CH3)2Cl), 26.79 (2C, CH3) , 71.53 (IC, CH2) , 75.21 (IC, C(CH3)2), 128.28 (IC, HC=CH2) , 13 C-NMR (CDCl 3 ): δ = 4.57 (2C, Si (CH 3 ) 2 Cl), 26.79 (2C, CH 3 ), 71.53 (IC, CH 2 ), 75.21 (IC, C (CH 3 ) 2 ), 128.28 (IC, HC = CH 2 ),
130.97 (IC, HC=CH2) , 165.84 ppm (IC, ROC=0) . 130.97 (IC, HC = CH 2 ), 165.84 ppm (IC, ROC = 0).
29Si-NMR ' (CDCI3) δ = 4.88 ppm ( (CH3 ) 2SiCl) . 2 9 Si NMR ' (CDCl 3) δ = 4.88 ppm ((CH 3 ) 2 SiCl).
Beispiel 3: Acrylat- funktionelles Polysiloxan Example 3: Acrylate-Functional Polysiloxane
138 g (0.141 Mol) eines endständig mit einer Hydroxygruppe funktionalisierten Polysiloxans (MG 980, Kettenlänge n = 13) wurden mit 150 ml Methyl- tert . -butylether verdünnt und mit 17,1 g (0,169 mmol) Triethylamin versetzt. Unter Argon wurden unter Rühren 40.0 g (0.169 Mol) [ (Chlordimethylsilyl) -oxy) ] -2- methylpropylacrylat (Formel III, R2 = R3 = R4 = Me , R5 = CH2, R6 = H, b = 2, c = 1) zugegeben und die Mischung 72 Std. bei 138 g (0.141 mol) of a terminally functionalized with a hydroxy-functional polysiloxane (MW 980, chain length n = 13) were mixed with 150 ml of methyl tert. butyl ether and treated with 17.1 g (0.169 mmol) of triethylamine. Under argon, 40.0 g (0.169 mol) of [(chlorodimethylsilyl) oxy)] -2-methylpropyl acrylate (Formula III, R 2 = R 3 = R 4 = Me, R 5 = CH 2 , R 6 = H, b = 2, c = 1) was added and the mixture at 72 hrs
Raumtemperatur unter Lichtausschluss gerührt. Das gebildete als
Feststoff anfallende Ammoniumsalz wurde abfiltriert. Die organische Phase wurde eingedampft und an einem Room temperature stirred with exclusion of light. The educated as Solids accumulating ammonium salt was filtered off. The organic phase was evaporated and concentrated on a
Kurzwegverdampfer bei 70°C / 4,2'10~2 mbar entflüchtigt . Short-path evaporator volatilized at 70 ° C / 4,2'10 ~ 2 mbar.
Ausbeute 134 g (85.1 %) . Yield 134 g (85.1%).
1H-NMR (CDC13) : δ= 0.025 - 0.150 (m, 72 H, Si(CH3)2), 1-29 (s,1 H NMR (CDCl 3 ): δ = 0.025-0.150 (m, 72 H, Si (CH 3 ) 2 ), 1-29 (s,
6H, CH3) , 3.99 (s, 2H, CH2) , 5.81 (dd, J" H,H = 10 Hz, 1.5 Hz, 1H) , 6.13 (dd, JH,h = 10 Hz, 17 Hz, 1H) , 6.41 ppm (dd, J" H,H = 1.5 Hz, 17.5 Hz, 1H) . 6H, CH 3 ), 3.99 (s, 2H, CH 2 ), 5.81 (dd, J " H , H = 10 Hz, 1.5 Hz, 1H), 6.13 (dd, J H , h = 10 Hz, 17 Hz, 1H), 6.41 ppm (dd, J " H , H = 1.5 Hz, 17.5 Hz, 1H).
13C-NMR (CDC13):5 = 1.04 - 1.13 (m, Si(CH3)2), 1.70 - 1.81 (m, Si(CH3)2), 26.97 (2C, CH3) , 72.16 (IC, CH2) , 72.91 (IC, 13 C-NMR (CDC1 3): 5 = 1:04 to 1:13 (m, Si (CH 3) 2), 1.70 - 1.81 (m, Si (CH 3) 2), 26.97 (2C, CH 3), 72.16 (IC , CH 2 ), 72.91 (IC,
CH2C(CH3)2), 128.53 (IC, HC=CH2), 130.64 (IC, HC=CH2) , 165.99 ppm (IC, ROC=0) . CH 2 C (CH 3 ) 2 ), 128.53 (IC, HC = CH 2 ), 130.64 (IC, HC = CH 2 ), 165.99 ppm (IC, ROC = 0).
29Si-NMR (CDCI3) : δ= -22.07 - -21.93 (11 Si, (CH3)Si), -21.39 (ISi, (CH3) 3SiOSi (CH3) 2) , -18.71 (1 Si, (CH3) 2COSi (CH3) 20) , 7.25 ppm (1 Si, (CH3) 3Si) . 29 Si NMR (CDCl 3 ): δ = -22.07 - -21.93 (11 Si, (CH 3 ) Si), -21.39 (ISi, (CH 3 ) 3 SiOSi (CH 3 ) 2 ), -18.71 (1 Si , (CH 3) 2 COSi (CH 3) 2 0), 7.25 ppm (1 Si, (CH 3) 3 Si).
Beispiel 4: Stabilität des Acrylat-funktionellen Polysiloxans aus Beispiel 3 in Wasser Example 4: Stability of the acrylate-functional polysiloxane from Example 3 in water
0,7 ml des Acrylat-funktionellen Polysiloxans aus Beispiel 3 wurden mit 0 , 9 ml Wasser insgesamt 8 Tage bei Raumtemperatur gerührt und die beiden Phasen getrennt NMR-spektroskopisch untersucht. Es erfolgte keine nachweisbare hydrolytische 0.7 ml of the acrylate-functional polysiloxane from Example 3 were stirred with 0.9 ml of water for a total of 8 days at room temperature and the two phases were analyzed separately by NMR spectroscopy. There was no detectable hydrolytic
Spaltreaktion . Beispiel 5: Nicht erfindungsgemäßes nicht-wasserstabiles Cleavage reaction. Example 5 Non-Water-Stable Not According to the Invention
Acrylat acrylate
0,78 g Acrylat-funktionelles Polysiloxan mit der Formel 0.78 g of acrylate-functional polysiloxane having the formula
(CH3) 3Si-0- [Si (CH3) 2-O] n-Si (CH3) 2-0-CH2-CH2-OCO-CH=CH2 und 0,9 g Wasser wurden bei Raumtemperatur 2 Std. gerührt und die (CH 3) 3 Si-0- [Si (CH 3) 2 -O] n Si (CH 3) 2 -0-CH 2 -CH 2 -OCO-CH = CH 2 and 0.9 g of water at Room temperature for 2 h. Stirred and the
Polymerphase ^"H-NMR-spekroskopisch unter Zugabe von Trichlor- acetylisocyanat als Derivatisierungsreagens für Si-OH Gruppen untersucht. Es konnte die Bildung von 20 Mol % Si-OH Polymer phase ^ "H-NMR spectroscopy with the addition of trichloro- acetylisocyanat as a derivatizing reagent for Si-OH groups studied. It was the formation of 20 mol% Si-OH
Kettenenden nachgewiesen werden.
Chain ends are detected.